GMR-1网络中专用控制信道拥塞问题优化方法

孟繁伦 王刚 骆骁 郭新哲

摘要：随着GMR-1网络建设完成，用户数量不断增多，网络优化成为移动通信网络运行维护工作非常重要的组成部分，目的在于提高网络通信质量、改善服务形象、提高用户的满意度，在关键时刻发挥关键作用。因此，如何解决无线网络的话务拥塞、优化用户对网络的满意度和信任度成为网络优化工作非常重要的环节。针对GMR-1网络优化中的专用控制信道拥塞问题，分析其产生原因，提出相应的解决方案。

关键词：GMR-1；网络优化；专用控制信道拥塞

中图分类号：TN927文献标志码：A文章编号：1008-1739（2019）15-59-3

0引言

网络优化是网络建设和发展的关键环节，在完成GMR-1网络的理论规划和实际建网后，网络优化成为提升网络性能的重要手段。在卫星移动通信网络优化过程中，专用控制信道作为终端接入过程中最先使用的信道，若出现资源拥塞将直接导致终端接入失败。因此，拥塞问题是一个现网存在的、需要重点解决的问题，而专用控制信道拥塞与业务信道拥塞相比，前者更是重中之重，如何解决专用控制信道拥塞问题对提高呼叫建立成功率、提升网络质量起着关键作用。

1 GMR-1网络专用控制信道拥塞问题及优化

1.1专用控制信道拥塞

GMR-1网络中的拥塞分为专用控制信道拥塞和业务信道拥塞2种。专用控制信道拥塞，是指在立即指配时网络无信令信道可用；业务信道拥塞则是在话音信道指配时网络无业务信道可用。专用控制信道拥塞产生的后果远比业务信道拥塞严重，如果波束所有的专用控制信道均被占用，接下来申请的呼叫则不会分配到专用控制信道，更不可能分配到业务信道，体现在用户身上的情况则是信号很强但无法接入网络，或网络繁忙，呼叫建立成功率很低，因而直接影响到网络的质量以及用户的满意度。

GTS对移动台的信道申请正确解码后，它将把信道请求的报文通过Iub接口发送给GSC，GSC收到消息后，根据对现有系统中无线资源的判断，为该次请求选择一条相对应的空闲信道供MES使用。但所分配的信道及相关的地面资源（传输电路）是否可用，还需GTS作应答证实，这个程序的完成需GSC向GTS发一条信道建立的报文，GTS在准备好相应的资源后，将返回一条信道激活证实的报文来答复GSC。GSC收到此消息后发现有信道可用，将在MES接收信道请求的同一CCCH时隙以无证实方式发送一条立即指配的消息向移动用户分配专用控制信道；若GSC发现无信道可用时，网络就通过CCCH信道以无证实方式向MES发送立即指配拒绝消息。

GSC根据信道无法激活的指示每发送一次立即指配拒绝，专用控制信道分配失败的计数器便累加一次。在MES接收到立即指配拒绝后，对应其最后的3次信道请求之一，MES启动T3122为指定值，并返回CCCH空闲模式。MES直到T3122逾时后才允许新的接入。

1.2专用控制信道拥塞产生的原因

专用控制信道用在分配业务信道之前呼叫建立过程中传送系统信令，例如登记和鉴权、呼叫建立及位置更新等，空闲状态下的短消息、USSD等业务也在专用控制信道上传送。

在专用控制信道上传送的信令消息和事件如下：①位置更新；②IMSI附着与分离；③周期性位置更新；④呼叫建立；⑤点对点短消息；⑥USSD业务。

专用控制信道拥塞的原因大体归纳为以下几种。

①短消息类业务过载：在短时间内过多发送短消息及USSD业务引起专用控制信道拥塞。由于业务使用过多依赖于USSD或短消息进行数据转发，导致部分某波束的专用控制信道拥塞，全网的无线系统接通率较低。从系统上看1 h有上千次的接入请求。

②处于位置区边界：小区处于位置区边界时，频繁的位置更新程序使信令信道产生了拥塞。当发生这类情况时，首先观察该小区的越区切换情况，判断它向哪些不同的核心网、GSC切换比较频繁；然后判断是否划错归属，将此小区割接到更合适的位置区域上去。

③参数设置不当：信令信道配置过少，MES申请不到可用的专用控制信道；参数T3101，T3115，T3212等设置不当；MaxRetrans设置不当等。

④话务过于集中：如果小区话务量很大，不可避免地出现了专用控制信道擁塞现象。这种情况下，首先观察此小区的相邻小区是否出现了故障，因为如果其相邻小区故障会导致本服务小区吸收了额外的话务而出现专用控制信道拥塞。

⑤非法用户频繁登记：如被限制了漫游的用户处于限制区时，并且保持开机状态，则会不停地试图在网络中登记，但是通不过鉴权，大大增加了信令的负荷。

1.3专用控制信道拥塞的优化方法

（1）优化资源分配

当由于短消息类业务使用过于频繁而导致专用信道过载时，可在资源规划时考虑服务对象的业务类型，以业务类型为导向规划专用控制信道资源，通过GSC专用接口为拥塞波束规划专用控制信道资源。

（2）提高小区重选滞后值及重新配置信道类型

当专用控制信道拥塞属于波束边界问题时，如果此时拥塞不是很严重，可以采用提高小区重选滞后值的办法，尽量减轻MES的乒乓切换。若上述方法效果不大，还可以根据业务信道的话务量情况重新配置信道类型。如将业务信道改为专用控制信道，需参考业务信道用于信令模式次数的多少。

（3）调整最大重发次数MAXretran

网络中每个波束的最大重发次数可以设置，一般来说最大重发次数越大，试呼的成功率就越高，接通率也就越高；但同时RACH信道、CCCH信道和专用控制信道的负荷也随之增大。在业务量较大的波束，若最大重发次数过大容易引起无线信道的过载和拥塞，使无线接通率和无线资源利用率大大降低。相反，若最大重发次数过小，会影响到网络的接通率。因此合理设置最大重发次数是充分发挥无线资源和提高接通率的重要手段。在确认无线条件较好的前提下尽量降低该值，以减少对系统资源的浪费几率，缓解专用控制信道拥塞。

（4）调整计时器

T3115是等待指示计时器，MES在收到立即指配拒绝消息后，必须经过T3115指示的时间才能发起新的呼叫。增大T3115可防止在系统无资源的情况下用户仍然频繁发送信道请求的消息，增大网络RACH和CCCH信道的负荷。一般T3115设为10 s，专用控制信道的业务量很大时可设为30 s，当信道的业务量较轻松时定时器尽量设置小一些。

T3212是用于周期性位置更新的限时，通过提高该值可以减轻周期性位置更新对专用控制信道造成的负担，但在修改此值时应注意小于核心网隐含关机的时间。否则，MES若在一段时间内未与网络有任何方式的联系，就会被当做关机来处理。

（5）修改C2值、调整波束优先级、调整覆盖

若话务过于集中，理论上可以通过降低参数Cell Reselect Offset的值来降低该波束C2值。通过这种手段，可以减少该波束的话务量和MES选择该波束为服务波束的难度，使呼叫尽量在与之相邻的小區上建立起来。除此之外，调整小区优先级和调整覆盖，可以让周围小区多吸收本小区话务，减缓资源紧张的问题。

2结束语

本文讨论了解决GMR-1无线网络话务拥塞的方法，以卫星移动通信网络为基础，具体实现了这些方法，并加以检验，验证了各种方法的可用性、实效性。针对不同的话务模型、地理因素、拥塞原因，提出不同的解决方法，得出如下结论：资源方面，通过为拥塞波束规划更多的专用控制信道资源来缓解拥塞，资源调整一般用于持续了一段时间、无法通过软件调整来解决的拥塞，这是比较根本的解决拥塞的方法。但是该方法可能会导致全系统资源变更，甚至由于客观原因无法实现。软件方面，对于不太严重的拥塞，或者临时的拥塞，通常采用参数调整的方法，该卫星移动通信网络采用多波束组网方式，参数调整解决话务拥塞问题，可调整的参数更多，更加灵活。一般当某个波束话务量较高时，可通过多种参数降低该波束接入优先级，使临波束多吸收话务量。

参考文献

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